专利名称：用于控制燃气轮机间隙的装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及控制燃气轮机的旋转叶片顶部与固定环装置之间的间隙的
背景技术：
燃气轮机，例如涡轮机的高压涡轮，典型地包括多个与位于来自涡轮机燃烧室热气通路上的多个移动叶片交替布置的静叶片。涡轮的移动叶片被固定环装置围绕在其整个周围。固定环装置限定热气流过涡轮叶片的通路。
为增加这种涡轮的效率，已知地方式是将涡轮移动叶片顶部与固定环装置面向部之间的间隙减小到尽可能小的值。
为了达到此目的，装置设计成固定环装置的直径是可变的。
尽管如此，然而当用来固定环的支架周围也因不均匀受热而变形时上述已经的方法就是不够的，这种变形具有使涡轮环变形的效果。
发明内容
本发明试图通过设计出一种涡轮壳体来减轻这种缺陷，在该壳体中能够安装用来固定围绕在涡轮移动叶片周围的支架，该支架具有同轴围绕环的圆周壁，该壳体的特征在于其包括多个使气体可以传送的穿孔，以均匀方式使圆周壁的外表面通风。
本发明的涡轮壳体因而使支撑环的温度场变得均匀，以使环的整个周围以相同方式变形，而不会对叶片顶部的间隙造成任何消极影响。
优选地，穿孔由穿过壳体径向内定向的径向壁形成，所述壁基本上围成一个也由壳体内表面和支架圆周壁的外表面所限定的通风空间，所述表面包括用来排气的小开口。
在优选实施方式中，所述穿孔由具有相同尺寸、穿过壳体的内径向壁且围绕其周围以定距离间隔开的孔组成。
优选地，每个孔的轴相对于所述涡轮的轴以将旋转运动传递给气体的有利的角度倾斜，必要且足够地确保温度均匀性的角度，即位于[30°，60°]范围内的角度。
优选地，该角度可以等于45°。
在优选实施方式中，每个孔的轴平行于涡轮的纵向剖面，以使气体的旋转运动不会直接撞击支架。
因为温度梯度较小且机械应力因而降低，所以本发明的壳体因而可以既改进发动机的性能又可增加所述环形支架的寿命。
此外，还能够以非常低的成本实施本发明。
本发明还提供了如上简述的涡轮，和带有这种涡轮的涡轮机。
通过下面的详细描述并参考示出了具有非限定特征的实施例的附图，本发明的其它特征和优点将会更加明显，其中图1是根据本发明优选实施例涡轮机的半个纵剖面图；图2是图1中涡轮机周围的涡轮壳体的局部立体图；图3是图2所示的涡轮壳体的纵向剖面图。
具体实施例方式
图1是半个纵剖面图，示出了一个优选实施例的本发明涡轮机100。
在传统方式中，涡轮机100包括燃烧室110。
在燃烧室110的下游，涡轮机100包括根据本发明的涡轮120，和根据本发明的壳体，其附图标记为10。
在此图中，围绕涡轮120的移动叶片32的固定环的附图标记为30。
环30被固定在环形支架20上。为此目的，在所述的实施例中，环30沿其上游部具有第一环形槽30a，适于容纳支架20的安装横杠21。
环30的下游部为圆周面31，支架20的环形边23靠在其上面。在与第一环形槽30a大致相同水平面上，但在其下游侧，环30具有第二环形槽30b，其基本上位于平面31的下方。
支架20的下游部通过布置在第二环形槽30b中的C型环保持片40固定在环30上，保持压靠在环30的圆周面31上的支架20的环形边23。
因而可以理解通过安装横杠21和环形夹片40支架20的任何变形将会使环30变形，因而改变叶片32顶部与环内表面之间的间隙。
支架20具有同轴围绕环30的圆周壁22，所述圆周壁终止于其上游部的向外定向的轴向环形凸缘27中。
在上述实施例中，该径向环形凸缘27用作利用螺栓11将支架20固定在壳体10上。
因为具有这种接触，所以通过环形凸缘27，将来自壳体10的热量传递给圆周壁22，因而造成极度不均匀的温度场。
本领域的普通技术人员应该清楚这种极度不均匀的温度场会使支架20以不均匀的方式在支架的周围变形，因而存在如上所述使叶片32与环30内表面之间的间隙发生变形的危险。
在上述优选实施例中，壳体10具有与支架20的径向肋28齐平的径向壁14，因而其与壳体10的内表面10i和圆周壁22的外表面22e共同限定腔29。
根据本发明，涡轮壳体10包括多个用来传送气体的穿孔12，以均匀方式使圆周壁22的外表面22e通风。
在上述实施例中，这些穿孔12穿过壳体向内定向的径向壁14形成，这些通风腔29中的气体通过支架20的径向肋28与径向壁14的内表面14i之间的小开口逸出。
在上述优选实施例中，用来使圆周壁22的外表面22e通风的气体在涡轮机100的高压压缩机的位置减少，并通过穿过涡轮壳体10在径向壁14下游形成的入口130传送。
图2是图1所示壳体10周围的局部立体图。
图2对应于本发明壳体10的优选实施例，其中穿孔12由具有相同尺寸、穿过壳体10向内定向的径向壁14形成的并围绕周围以定距离间隔开的孔组成。
在上述优选实施例中，该圆周上具有二十二个孔，每个孔直径为1.2毫米(mm)。
图3是沿图1中所示装置上的点划线A-A的剖面图。
图3示出了穿孔12相对于涡轮的轴线X-X定向的角度α。
在上述优选实施例中，该角度α为30°，在通风空间29中产生表现旋转运动的气体循环。
权利要求
1.一种涡轮(120)的壳体(10)，在涡轮中能够安装用于将固定环绕所述涡轮的移动叶片(32)的环(30)的支架(20)，所述支架(20)包括同轴围绕所述环(30)的圆周壁(22)，所述壳体(10)包括多个穿孔(12)，能够送出气体以便以均匀方式使所述圆周壁(22)的外表面(22e)通风，所述壳体(10)的特征在于，所述穿孔(12)穿过向内径向延伸的所述壳体(10)的壁(14)而形成，所述壁(14)基本上围起一个通风空间，其也由所述壳体(10)的内表面(10i)和由所述支架(20)的所述圆周壁(22)的外表面(22e)所限定，所述空间包括排气的小开口。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于所述穿孔(22)由多个相同尺寸、穿过所述壳体(10)的径向向内延伸的壁(14)且围绕圆周以等距离间隔开的孔构成。
3.如权利要求2所述的壳体，其特征在于每个所述孔的轴相对于所述涡轮的轴周向倾斜的角度范围为[30°，60°]之间，以便将旋转运动传递给气体。
4.如权利要求3所述的壳体，其特征在于所述角度等于45°。
5.一种涡轮(120)，包括如权利要求1至4中任一项所述的壳体(10)。
6.一种涡轮机(100)，包括根据权利要求5所述的涡轮(120)。
全文摘要
一种涡轮壳体(10)，包括同轴围绕环绕涡轮移动叶片(32)的环(30)的圆周壁(22)。壳体包括多个传送气体的穿孔(12)，用来以均匀方式使圆周壁(22)的外表面(22e)通风。
文档编号F01D5/02GK1936279SQ20061013976
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月22日 优先权日2005年9月23日
发明者弗兰克·丹内斯, 文森特·菲利波特 申请人:斯奈克玛